(57)【要約】【課題】電解液が分解されてガスが発生する特性を有する蓄電池において、前記発生したガスが極板群上面と上壁部裏面との間に形成される空間、すなわち蓋裏空間に滞留し、大きな気泡となって近傍に存在する電解液を抱き込んで蓄電池外に排気されるために液漏れの原因になっていたのに対して、その防止効果を備えた蓄電池を提供することにある。【解決手段】上壁部に排気口を備えた蓄電池において、前記上壁部裏面に電槽内壁方向から前記排気口に向かって上昇する傾斜部を設けたことを特徴とするものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上壁部に排気口を備えた蓄電池において、前記上壁部裏面に電槽内壁方向から前記排気口に向かって上昇する傾斜部を設けたことを特徴とする蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄電池の極板群は、正極板と負極板とをセパレータを介して積層あるいは巻回して形成される。しかる後、積層された極板群は角形電槽に挿入され、角形上壁部（蓋）で封口される。一方、巻回された極板群は有底円筒形電槽に挿入され、円形状上壁部（蓋）で封口される。これら蓄電池に電解液を注入した後、電気化学的に酸化・還元反応（化成）を起こさせ、前記極板群に発電機能が付与される場合が多い。
【０００３】
上記化成において電解液が分解されガスが発生することがある。例えば、水溶液系の電解液を用いた鉛蓄電池あるいはニッケル−カドミウム蓄電池では、化成の終了時期に副反応として水の電気分解が起こり、水素ガスおよび酸素ガスが発生する。これらガスは、極板群の上面と上壁部裏面との間に形成される空間、いわゆる、蓋裏空間に集中して滞留することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記蓋裏空間に滞留したガスは、順次排気口から排気されず、大きな気泡に成長した時点で下部の気泡に押し上げられる形で間欠的に蓄電池外に排気される。その際、気泡近傍に存在していた電解液が抱き込まれ飛沫となって一緒に放出され電解液の液漏れの原因になっていた。
【０００５】
また、上記、液漏れは、化成の場合ばかりでなく、充・放電を繰り返す際の充電でも条件によっては発生するのがわかっている。
【０００６】
図１は円筒形鉛蓄電池の構造の一例を示す要部模式図で、１は有底円筒形電槽、２１は従来の円形状上壁部であり、上壁部裏面は略平面形状に形成されている。３は負極板、４はセパレータ、５は正極板、６１は正極端子、６２は負極端子、７は安全弁、８は排気口、９は蓋裏空間、１０はガスの気泡をそれぞれ示す。
【０００７】
図１に示すように、初期の化成あるいは充電中に発生したガスが蓋裏空間９に滞留し、それが成長して大きな気泡１０となり下部の気泡に押し上げられる形で排気口８から安全弁７を通って蓄電池外に排気される。その際、気泡１０の近傍に存在していた電解液が前記気泡に抱き込まれ、飛沫となって排気されるのが液漏れの原因になっていた。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、初期の化成あるいは放電後の充電において発生するガスに電解液が抱き込まれ飛沫となって蓄電池外に排気されるのを防止する効果を備えた蓄電池を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１によれば、上壁部に排気口を備えた蓄電池において、前記上壁部裏面に電槽内壁方向から前記排気口に向かって上昇する傾斜部を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
従来の技術の項で述べたように、蓄電池の極板群に発電機能を付与するために電槽内で化成を行う、あるいは放電後の充電を行う際に液漏れが発生する原因が発生したガスが蓋裏空間に滞留することにあることを本願発明者は見出し、本発明は、そのことを鑑みなされたもので、蓄電池の上壁部裏面に電槽内壁方向から前記排気口に向かって上昇する傾斜部を設けたことを特徴とするもので、前記傾斜部の存在によって発生したガスが蓋裏空間に滞留することなく傾斜部に沿って排気口の方向に順次移動し排気される。そのため、ガスの気泡も大きく成長することがなく、蓄電池外に排気される時に電解液を抱き込むことがないので、電解液が飛沫となって蓄電池外部に排気されることが回避できる。
【００１１】
【実施例】
本発明の効果を、実施例に基づき説明する。
【００１２】
図２は本発明の実施例１を示す円筒形鉛蓄電池の要部模式図で、２２は本発明の円形状上壁部、２３は前記上壁部の裏面に設けた電槽内壁方向から排気口に向かって直線的に上昇する傾斜部をそれぞれ示す。この実施例では排気口を上壁部の中央部に配し、上壁部裏面全体を電槽内壁から排気口に向かって上昇する傾斜面が設けてある。他の構成部材は図１と同じ番号を付記する。
【００１３】
図２に示すように、円形状上壁部２２の裏面に直線形状の傾斜部２３を設けることによって、化成あるいは充電中に発生したガスは従来のように蓋裏空間９に滞留せず、前記傾斜部２３に沿って排気口８の方向に移動し、順次排気される。したがって、気泡も大きく成長することもなく、該ガスが安全弁を通って外部に排気される際も、従来のような電解液を抱き込むことがないので液漏れが回避できる。
【００１４】
図３および図４は実施例２ならびに実施例３を示す円筒形鉛蓄電池の要部模式図で、実施例１では、排気口に向かって上昇する傾斜部が直線であるのに対して曲面形状を有するもので、実施例２では円弧が上向で、実施例３では円弧が下向きの形状である。このような形状も同様の効果が得られることは容易に理解できる。
【００１５】
次に、本発明の効果を具体的に示すために行った試験結果について説明する。
【００１６】
まず、厚さ０．６ｍｍの純鉛シートを打ち抜き加工により形成した格子に酸化鉛を主体とする鉛粉と鉛丹とを希硫酸で練膏したペーストを充填し、熟成・乾燥を経て０．９ｍｍの未化成正極板を作製した。次に、正極板と同じ格子に酸化鉛を主体とする鉛粉に硫酸バリウム、リグニンスルホン酸ソーダ、カーボンを所定量添加した後、希硫酸を加え、練膏したペーストを充填し、熟成・乾燥を経て、０．９ｍｍの未化成負極板を作製した。これら正・負極板を微細ガラス繊維からなり、２０ｋＰａの加圧時に０．８ｍｍの厚みを有する所定の長さのガラス繊維セパレータを介して巻回し、容量が５時間率において約１０Ａｈの円筒形鉛蓄電池用極板群を作製した。これら極板群を外径４７ｍｍ、内径４５ｍｍの有底円筒形電槽に挿入し、図１に示す厚み２ｍｍで裏面が平板状の従来の円形状上壁部を超音波溶着機で溶着したもの５０個と図２に示す実施例１の傾斜部２３を有する本発明の円形状上壁部を超音波溶着機で溶着したもの５０個とをそれぞれ作製した。その際、本発明の上壁部は、図５に示すように、傾斜部２３の先端が排気口に接する部分ａの厚みが２ｍｍ、水平面に対する傾斜部の角度αが６度、傾斜部の反対の先端部が電槽上面と接する部分ｂの厚みが４ｍｍの構造のものを用いた。これら各５０個の円筒形鉛蓄電池を所定の比重の希硫酸を所定量注入して、該鉛蓄電池の理論容量の約３００％の電気量で電槽内化成を行った。化成終了後、液漏れの状態を調査した。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１に示すように、従来品では，液漏れ率が１０％であったのに対して、上壁部裏面に傾斜部２３を設けた本発明品はその効果により発生したガスが滞留せず順次外部に排気されたので液漏れ率は０％であった。以上のように、本発明の効果が試験により確認できた。
【００１９】
図５に示す傾斜部２３の水平面に対する角度αは、２度以上にするのが好ましく、それより小さい角度では、傾斜部の効果が十分に得られないことを本願発明者は確認している。
【００２０】
なお、実施例では、円筒形鉛蓄電池について説明したが、本発明は前記蓄電池に限定されるものでなく、角形鉛蓄電池は勿論、他の蓄電池であっても、電解液が分解されガスの発生する特性を有する蓄電池であれば本発明の方式が有効であることはいうまでもない。
【００２１】
さらに、上壁部裏面に設ける傾斜部は、上壁部裏面全体を傾斜面にしてもよいし．溝状の傾斜部を排気口を中心に放射状に配してよい。また、傾斜部の一端は排気口にそのままつながっていることが好ましいが、他端は電槽の内壁につながっている必要はない。
【００２２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、初期の化成あるいは充電により電解液が分解してガスが発生した際に、前記ガスが蓋裏空間内に集中して滞留する傾向にあり、大きな気泡に成長し、近傍に存在する電解液を抱き込み、前記電解液が飛沫となって蓄電池外に放出されるために液漏れの原因になっていたのに対して、本発明では蓄電池の上壁部裏面に電槽内壁方向から排気口に向かって上昇する傾斜部を設けることによって発生したガスが前記傾斜部に沿って排気口の方向に順次移動し排気されるので蓋裏空間に滞留して大きな気泡に成長することがほとんどなく従来発生していた液漏れを防止でき生産性の向上に寄与し、その工業的効果が極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の円筒形鉛蓄電池の構造を示す要部模式図。
【図２】本発明の実施例１の円筒形鉛蓄電池の構造を示す要部模式図。
【図３】本発明の実施例２の円筒形鉛蓄電池の構造を示す要部模式図。
【図４】本発明の実施例３の円筒形鉛蓄電池の構造を示す要部模式図。
【図５】本発明の実施例１の上壁部を示す要部模式図。
【符号の説明】
１  有底円筒形電槽
２１  従来の上壁部
２２  本発明の上壁部
２３  本発明の上壁部の裏面に設けた傾斜部
７  安全弁
８  排気口
９  蓋裏空間
１０  ガスの気泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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